Relevanz für die Zukunft

Bettina Reckter

Beat Bernet

Ulrich Hohenester, Klaus Irgang

Kehl, Lionel

Die Beschleunigung komplexer Suchvorgänge in großen Datenmengen kann die Effizienz (digitalisierter Prozesse) unter anderem in den Bereichen Verwaltungs- und Rechtsinformatik erheblich steigern. Dies könnten Quantencomputer und konkret der Grover-Algorithmus leisten. Die Veröffentlichung vermittelt die Grundlagen des Quantencomputings mit Schwerpunkt auf dem sogenannten Grover-Algorithmus. Zunächst werden zentrale Konzepte des Quantencom-puters wie Superposition und Bra-Ket-Notation vorgestellt. Der Grover-Algorithmus, der die Suche in unstrukturierten Datenbanken massiv beschleunigt, wird detailliert erklärt und mathematisch analysiert. Ein besonderer Fokus liegt auf der neuen Erklärungsmethode: Mit Hilfe einer dreidimensionalen Darstellung wird die komplexe Funktionsweise geometrisch vereinfacht vermittelt. Dadurch wird der ursprünglich abstrakte Algorithmus anschaulich und leichter verständlich. Von besonderer Relevanz für die öffentliche Verwaltung ist dabei, dass Grovers Verfahren auch klassische Verschlüsselungsmethoden schwächen könnte und somit langfristig Fragen der Datensicherheit und Vertraulichkeit berührt. Im Fazit betont die Arbeit die Bedeutung des Quantencomputings für die Zukunft und die Rolle des Grover-Algorithmus, weist jedoch auch auf die bestehenden Herausforderungen hin. Weitere Forschung und technologische Entwicklungen sind notwendig, um das volle Potenzial dieser Technologie auszuschöpfen.

Gesche Pospiech

Philipp Widmann, Finn Hoehne, Benedikt Poggel +4 more

Digitalisierung erlaubt den Einsatz moderner Technologien, um die Effizienz und Kapazität des Eisenbahnsystems zu steigern. Dort wo klassische Optimierung an Grenzen der Berechenbarkeit stößt, könnte in Zukunft Quantencomputing Einsatz finden. Hierzu werden im Projekt QCMobility - Schienenverkehr mögliche Anwendungen prototypisch entwickelt und untersucht, dargestellt für die Dispositionsoptimierung.